С 1989 г. на нефтяных месторождениях Башкортостана начали активно проводиться полимер-кислотные обработки (ПКО) и ремонтно-изоляционные работы (РИР) по ограничению притока воды с использованием полимера гипан (гидролизованный полиакрилонитрил) и применением в качестве коагулянтов солей (хлоридов) 2-х или 3-х валентных металлов [1,2,3], а позднее и полимеры гивпан (гидролизованные волокна полиакрилонитрила) [4, 5]. Геолого-технические мероприятия с применением этих реагентов позволяют обеспечивать технологический эффект [3]. С 2008 г. начал применяться реагент ПВВ (полимер водный всесезонный), а в качестве коагулянта - раствор алюмохлорида (АlСl3) [6]. Однако, как показала практика его использования, необходима дальнейшая отработка в промысловых условиях технологий применения тампонирующих составов. По мере увеличения продолжительности ни эксплуатации, истощения карбонатных коллекторов и роста обводненности добываемой продукции технологии интенсификации добычи нефти и ограничения притока воды, основанные на применении гипана или гивпана, уже не обеспечивают высоких показателей эффективности. По этой причине проводится постоянный поиск более совершенных осадко-гелеобразующих полимерных материалов.
С этой целью предложено применение новой полимерной композиции Реаком, производимой предприятием ООО НПЦ "Комплекс-Ойл», а в качестве коагулянта - раствор хлорида кальция (СаС12) или алюмохлорида.
Проведены лабораторные исследования по изучению реологических свойств полимера Реаком для определения оптимальной концентрации, удовлетворяющей технологическим требованиям по закачке реагентов в призабойную зону скважины. Обычно вязкость полимерных материалов при закачке насосными агрегатами рекомендуется выбирать на уровне 20-30 мПа-с. На рис. 1 представлена зависимость вязкости раствора Реакома от его объемной концентрации при температурах 20 и 35°С.
По результатам этих экспериментов (рис. 1) выбрана оптимальная концентрация раствора полимерной композиции Реаком- 20 %
Для оценки эффективности объемного осадко-гелеобразования проведены лабораторные исследования с 20 %-ным раствором полимера Реаком. Смешение растворов полимера и коагулянта (СаС12 концентрацией от 2,5 до 30 %) проводилось в широком диапазоне объемных соотношений (от 1/5 до 5/1 соответственно) при постоянной температуре 20°С. Общий объем смеси реагентов оставался одинаковым при различных объемных соотношениях и составлял 50 мл. Время реагирования - 4 часа. Затем замерялся объем образовавшегося осадка и по визуальным наблюдениям описывалась его структура.
Для сравнительного анализа также проведены лабораторные эксперименты с реагентом ПВВ по идентичной методике.
На рис. 2 и 3 представлены зависимости между удельным объемом полученного осадка (отношение объема осадка к объему исходного раствора полимера) и соотношением объемов реагентов (полимера и коагулянта) для полимеров Реаком и ПВВ соответственно.
Из представленных зависимостей видно, что полимер Реаком характеризуется большим удельным объемом осадка, чем ПВВ при тех же объемных соотношениях. При применении реагентов на месторождениях, соотношение объемов полимера и коагулянта и годится в пределах от 1,5/1 до 1/4 соответственно. Поэтому, для сопоставления зависимостей на рис. 4 представлен усредненный удельный объем осадка полимеров Реаком и ПВВ в этом диапазоне соотношений. Видно, что реагент Реаком не уступает реагенту ПВВ, а при малых значениях соотношений существенно превосходит его по эффективности объемного осадкообразования. Учитывая неоднородность и нестационарность процессов смешения растворов полимеров с коагулянтами в призабойной зоне пласта, это может иметь большое значение.
В ходе эксперимента также проводились визуальные наблюдения и описание структуры образовавшегося осадка, поскольку характер осадка следует учитывать при выборе оптимальных концентраций и соотношений объемов реагентов дляпроведения ГТМ.
При больших величинах соотношений объемов Реакома и хлористого кальция (до 2/1) наблюдается желеобразная однородная масса во всем объеме (низкие концентрации СаС12 до 10%), которая с ростом концентрации СаС12 переходит в рыхлую пастообразную мелкодисперсную массу с вкраплениями жидкости. При других соотношениях объемов реагентов осадок рыхлый, хлопьевидный, мелкодисперсный, однородный, взвешенный в жидкости. С уменьшением величины соотношения наблюдается образование крупнодисперсных хлопьев и комочков продуктов реакции.
Таким образом, можно заключить, что Реаком является более перспективным осадко-гелеобразующим реагентом для проведения РИР и ПКО. Рабочие концентрации раствора СаС12составляют 15-25%, а наиболее эффективные соотношения объемов растворов Реакома и хлористого кальция - 1/2-1/4. Для дальнейшего изучения эффективности применения нового полимера необходимо проведение не только лабораторных, но и промысловых испытаний с применением полимерной композиции Реаком в качестве осадко-гелеобразующего реагента для РИР и ПКО.